KR102467107B1

KR102467107B1 - 주수 펌프

Info

Publication number: KR102467107B1
Application number: KR1020217009860A
Authority: KR
Inventors: 다이 가키모토; 지카라 마츠다; 아키히토 아오타
Original assignee: 가부시키가이샤 자판엔진코포레숀
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2019-09-12
Publication date: 2022-11-14
Also published as: JP2020060110A; WO2020071087A1; CN112805469A; KR20210044297A; JP7138005B2; CN112805469B

Abstract

본 발명의 일 양태인 주수 펌프는, 1 개의 실린더에 형성되는 복수의 연료 분사 밸브와 배관을 통해서 각각 연통하는 복수의 물 토출 통로와, 상기 복수의 물 토출 통로 내에 왕복동 가능하게 각각 형성되는 복수의 물 피스톤부와, 유압 피스톤부를 구비한다. 상기 유압 피스톤부는, 작동유의 압력을 이용하여, 상기 복수의 물 피스톤부를 상기 복수의 물 토출 통로의 토출구측으로 이동시킨다. 상기 복수의 물 피스톤부는, 상기 복수의 물 토출 통로 내의 물을 가압하여 상기 복수의 연료 분사 밸브로 각각 토출한다.

Description

주수 펌프

본 발명은 주수 (注水) 펌프에 관한 것이다.

종래, 선박에 탑재되는 선박용 디젤 엔진에 있어서는, 실린더 내의 연소실로부터 배출되는 배기 가스 중의 질소산화물 (NOx) 을 저감하는 수법의 하나로서, 물 기술이 제안되어 있다. 이 물 기술에 있어서는, 예를 들어, 실린더에 형성된 연료 분사 밸브로부터 연소실에 연료 및 물을 첨가함으로써, 연소실 내에서 연료를 연소할 때의 화염의 온도 상승이 억제되고, 그 결과, 연소실로부터의 NOx 의 배출량이 저감된다. 이와 같은 물 기술에는, 연소실 내에 연료가 분사되는 분사 기간 이외의 기간 (이하, 분사 휴지 기간이라고 한다), 연료 분사 밸브 내의 연료 통로에 존재하는 연료 중에 물을 주입하기 위해서, 작동유의 압력을 이용한 유압 구동식의 주수 펌프가 사용된다. 이 유압 구동식의 주수 펌프의 일례로서, 특허문헌 1 에는 주수 피스톤 장치가 개시되어 있다. 이하, 주수 펌프란, 이 주수 피스톤 장치에 예시되는 유압 구동식의 주수 펌프를 의미한다.

특허문헌 1 에 기재된 디젤 기관에서는, 1 개의 실린더에 1 개의 연료 분사 밸브가 형성되고, 이 1 개의 연료 분사 밸브로부터 당해 실린더 내의 연소실에 연료 및 물이 분사된다. 그 후, 분사 휴지 기간 중, 상기 연료 분사 밸브 내의 연료 통로에는, 다음 번에 분사될 연료가 잔존한다. 주수 펌프는, 일반적으로 배관 등을 통해서 상기 연료 분사 밸브 내의 연료 통로와 연통하도록 구성된다. 분사 휴지 기간에 있어서, 주수 펌프는, 이 연료 통로에 잔존하는 연료의 압력 (이하, 연료 잔압이라고 한다) 보다 큰 압력으로 물을 압송하고, 이로써, 이 연료 통로 내의 연료 중에 물을 주입한다. 이 연료 통로 내의 연료 및 물은, 분사 휴지 기간 후의 다음 번의 분사 기간에, 상기 연료 분사 밸브로부터 연소실 내로 분사된다.

일본 특허공보 제4550991호

최근, 선박용 디젤 엔진에 있어서는, 연소실에 연료를 균일하게 분사하기 위해서, 1 개의 실린더에 복수 (예를 들어, 2 ∼ 3 개) 의 연료 분사 밸브가 형성되는 경향이 있다. 이 경우, 복수의 연료 분사 밸브의 각각에 대해서 물을 주입할 수 있도록, 일반적으로, 주수 펌프는, 연료 분사 밸브의 개수만큼, 분기되는 배관 (분기관) 등을 통해서, 이들 복수의 연료 분사 밸브 내의 연료 통로와 연통하도록 구성된다 (이하, 제 1 종래 구성이라고 한다). 혹은, 연료 분사 밸브의 개수만큼의 주수 펌프를 준비하고, 이들 주수 펌프는, 복수의 연료 분사 밸브 내의 연료 통로와 배관 등을 통해서 각각 연통하도록 구성된다 (이하, 제 2 종래 구성이라고 한다).

그러나, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브 사이에서, 연료 잔압이 불균일할 가능성이 있다. 이 때문에, 상기 제 1 종래 구성에서는, 복수의 연료 분사 밸브 중, 연료 잔압이 높은 쪽보다 낮은 쪽의 연료 분사 밸브에 주수 펌프로부터의 물이 주입되기 쉬워지고, 이에 기인하여, 주수 펌프로부터 복수의 연료 분사 밸브에 대한 각 주수량이 편중되어 버린다. 또, 상기 제 2 종래 구성에서는, 부품 점수가 증대되어 구성이 복잡해질 뿐만 아니라, 주수 펌프끼리의 제조 편차에 기인하여, 상기 각 주수량의 편중을 증대시킬 우려가 있다. 나아가서는, 상기 연료 잔압의 편차 경향을 예측하는 것은 곤란하기 때문에, 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편중을, 복수의 주수 펌프의 구동 제어에 의해서 해소하는 것은 곤란하다.

또한, 상기 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편중 (편차) 은, 연소실에 분사되는 연료의 분사량이 복수의 연료 분사 밸브 사이에서 불균일한 원인이 되어, 연소실 내에서의 연료 연소시의 화염 길이나 발생 열량의 편차를 초래한다. 이것은, 실린더 또는 피스톤 등의 연소실에 관련되는 부품을 변형시켜, 당해 부품의 마모량의 편차를 일으킬 뿐만 아니라, 선박용 디젤 엔진의 연소 효율의 저하 (즉, 연비의 악화) 로 이어진다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브에 대한 주수를 행함과 함께, 이들 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편차를 억제할 수 있는 주수 펌프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 1 개의 실린더에 형성되는 복수의 연료 분사 밸브와 배관을 통해서 각각 연통하는 복수의 물 토출 통로와, 상기 복수의 물 토출 통로 내에 왕복동 가능하게 각각 형성되고, 상기 복수의 물 토출 통로 내의 물을 가압하여 상기 복수의 연료 분사 밸브에 각각 토출하는 복수의 물 피스톤부와, 작동유의 압력을 이용하여, 상기 복수의 물 피스톤부를 상기 복수의 물 토출 통로의 토출구측으로 이동시키는 유압 피스톤부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 상기한 발명에 있어서, 상기 복수의 물 피스톤부와 상기 유압 피스톤부를 연결하는 연결부를 구비하고, 상기 복수의 물 피스톤부는, 상기 유압 피스톤부와 일체가 되어 이동하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 상기한 발명에 있어서, 상기 복수의 물 토출 통로는, 상기 복수의 연료 분사 밸브의 사이에서 동일한 연료 통로의 위치에 연통하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 상기한 발명에 있어서, 상기 복수의 물 피스톤부는, 서로 동일한 직경을 갖는 피스톤인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브에 대한 주수를 행함과 함께, 이들 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편차를 억제할 수 있다는 효과를 얻는다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 선박용 디젤 엔진의 연료 분사 계통의 1 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 1 구성예를 나타내는 측단면 모식도이다.
도 3 은, 도 2 에 나타내는 주수 펌프의 A-A 선 단면 모식도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 주수 펌프의 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시형태에 의해서, 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 도면은 모식적인 것으로서, 각 요소의 치수의 관계, 각 요소의 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있음에 유의할 필요가 있다. 도면의 상호간에 있어서도, 상호간의 치수의 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 경우가 있다. 또, 각 도면에 있어서 동일 구성 부분에는 동일 부호가 붙여져 있다.

(연료 분사 계통의 구성)

먼저, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프가 적용된 선박용 디젤 엔진의 연료 분사 계통의 구성에 대해서 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 선박용 디젤 엔진의 연료 분사 계통의 1 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 이 연료 분사 계통 (100) 은, 복수 (본 실시형태에서는 3 개) 의 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 와, 연료 압송 계통 (30) 과, 하류측 주수 계통 (40) 과, 상류측 주수 계통 (50) 을 구비한다. 또, 연료 분사 계통 (100) 은, 물 공급 펌프 (61) 와, 급수관 (62) 과, 역지 밸브 (63a, 63b) 와, 축압부 (71) 와, 고압 펌프 (72) 와, 검출부 (81) 와, 제어부 (82) 를 구비한다. 또한, 도 1 에 있어서, 실선 화살표는 연료나 물 등의 유체의 유통을 나타내고, 파선 화살표는 전기 신호선을 나타낸다.

연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 는, 선박용 디젤 엔진의 실린더 내의 연소실 (모두 도시 생략) 에 연료 및 물을 분사하기 위한 복수의 연료 분사 밸브의 일례이다. 도 1 에는 도시되어 있지 않지만, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 는 1 개의 실린더에 형성된다. 예를 들어, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 는, 이 실린더의 둘레 방향을 따라서 소정의 간격으로 배치된다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 밸브 (20A) 는, 분사구 (21) 와, 이 분사구 (21) 에 통하는 연료 통로 (22) 와, 이 연료 통로 (22) 에 통하는 내부 통로 (23) 와, 역지 밸브 (24a, 24b) 를 갖는다. 연료 통로 (22) 는, 일단부가 분사구 (21) 에 접속되며 또한 타단부가 연료 분사관 (32) (예를 들어, 그 분기관 (32a)) 에 접속되어 있다. 또, 연료 통로 (22) 의 상류측의 주수 위치 (제 2 주수 위치 (P2)) 에는, 역지 밸브 (24a) 를 개재하여 상류측 주수 계통 (50) 의 배관 (예를 들어, 상류측 주수관 (52a)) 이 접속되어 있다. 내부 통로 (23) 는, 일단부가 연료 통로 (22) 의 하류측의 주수 위치 (제 1 주수 위치 (P1)) 에 접속되며 또한 타단부가 하류측 주수 계통 (40) 의 배관 (예를 들어, 하류측 주수관 (42a)) 에 접속되어 있다. 역지 밸브 (24a) 는, 상류측 주수 계통 (50) 으로부터 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 를 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (24b) 는, 내부 통로 (23) 의 중도부 (中途部) 에 형성된다. 역지 밸브 (24b) 는, 하류측 주수 계통 (40) 으로부터 내부 통로 (23) 를 통해서 연료 통로 (22) 를 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다.

상기 서술한 바와 같은 구성을 갖는 연료 분사 밸브 (20A) 는, 연료 압송 계통 (30) 에 의해서 압송된 연료와, 하류측 주수 계통 (40) 에 의해서 주입된 물과, 상류측 주수 계통 (50) 에 의해서 주입된 물을 분사구 (21) 로부터 실린더 내의 연소실로 층상으로 분사한다. 또한, 연료 분사 밸브 (20B, 20C) 는, 상기 서술한 연료 분사 밸브 (20A) 와 동일한 구성을 갖는다.

연료 압송 계통 (30) 은, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 에 연료를 압송하기 위한 설비이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 압송 계통 (30) 은, 연료 분사 펌프 (31) 와, 연료 분사관 (32) 과, 제어 밸브 (35) 를 구비한다.

연료 분사 펌프 (31) 는, 작동유의 압력을 이용하여 구동시키는 유압 구동식의 펌프로서, 연료 분사관 (32) 를 통해서 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 에 연료를 각각 압송한다. 또, 연료 분사 펌프 (31) 의 압송 작용은, 분사구 (21) 로부터 실린더 내의 연소실에 대한 연료 및 물의 층상 분사를 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 에 행하게 한다.

연료 분사관 (32) 의 일단부는, 연료 분사 펌프 (31) 의 토출구에 접속되어 있다. 연료 분사관 (32) 의 중도부에는, 분기부 (33) 가 형성되어 있다. 연료 분사관 (32) 은, 이 분기부 (33) 로부터 타단부를 향하여 복수의 분기관 (본 실시형태에서는 3 개의 분기관 (32a, 32b, 32c) 으로 분기되어 있다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사관 (32) 의 분기관 (32a, 32b, 32c) 중, 분기관 (32a) 은 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 에 접속되어 있다. 연료 분사관 (32) 은 분기관 (32a) 을 개재하여, 연료 분사 밸브 (20A) 와 연료 분사 펌프 (31) 를 연통시킨다. 이와 마찬가지로, 나머지의 분기관 (32b, 32c) 은, 연료 분사 밸브 (20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 에 각각 접속되어 있다.

제어 밸브 (35) 는, 축압부 (71) 로부터 연료 분사 펌프 (31) 에 대한 작동유의 공급을 제어한다. 제어 밸브 (35) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 로부터 연소실에 대한 연료 및 물의 분사 기간에, 열림 상태로 되어 축압부 (71) 내의 작동유를 연료 분사 펌프 (31) 에 공급한다. 한편, 제어 밸브 (35) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 분사 휴지 기간에, 닫힘 상태로 되어 축압부 (71) 로부터 연료 분사 펌프 (31) 에 대한 작동유의 공급을 정지시킨다. 이와 같은 제어 밸브 (35) 의 개폐 구동의 타이밍은, 제어부 (82) 에 의해서 제어된다.

하류측 주수 계통 (40) 은, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 의 하류측의 주수 위치에 물을 주입하기 위한 설비이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 하류측 주수 계통 (40) 은, 제 1 주수 펌프 (41) 와, 하류측 주수관 (42a, 42b, 42c) 과, 역지 밸브 (44a, 44b, 44c) 와, 제어 밸브 (45) 를 구비한다.

제 1 주수 펌프 (41) 는, 본 실시형태에 관련된 주수 펌프의 일례이다. 하류측 주수관 (42a) 은, 일단부가 제 1 주수 펌프 (41) 의 제 1 토출구에 접속되며 또한 타단부가 연료 분사 밸브 (20A) 의 내부 통로 (23) 에 접속되어 있다. 제 1 주수 펌프 (41) 는, 하류측 주수관 (42a) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 에 물을 압송하고, 이로써, 연료 통로 (22) 의 하류측의 주수 위치 (즉, 제 1 주수 위치 (P1)) 에 물을 주입한다. 또, 하류측 주수관 (42b) 은, 일단부가 제 1 주수 펌프 (41) 의 제 2 토출구에 접속되며 또한 타단부가 연료 분사 밸브 (20B) 의 내부 통로에 접속되어 있다. 제 1 주수 펌프 (41) 는, 상기 연료 분사 밸브 (20A) 의 경우와 마찬가지로, 하류측 주수관 (42b) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20B) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 물을 주입한다. 또, 하류측 주수관 (42c) 은, 일단부가 제 1 주수 펌프 (41) 의 제 3 토출구에 접속되며 또한 타단부가 연료 분사 밸브 (20C) 의 내부 통로에 접속되어 있다. 제 1 주수 펌프 (41) 는, 상기 연료 분사 밸브 (20A) 의 경우와 마찬가지로, 하류측 주수관 (42c) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20C) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 물을 주입한다.

역지 밸브 (44a, 44b, 44c) 는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 하류측 주수관 (42a, 42b, 42c) 의 각 입구 단부 (제 1 주수 펌프 (41) 측의 단부) 에 각각 형성된다. 역지 밸브 (44a) 는, 제 1 주수 펌프 (41) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20A) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (44b) 는, 제 1 주수 펌프 (41) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20B) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (44c) 는, 제 1 주수 펌프 (41) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20C) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다.

제어 밸브 (45) 는, 축압부 (71) 로부터 제 1 주수 펌프 (41) 에 대한 작동유의 공급을 제어한다. 제어 밸브 (45) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 에 의한 연료 및 물의 분사 기간 이외의 기간 (즉, 분사 휴지 기간) 에, 열림 상태로 되어 축압부 (71) 내의 작동유를 제 1 주수 펌프 (41) 에 공급한다. 한편, 제어 밸브 (45) 는, 상기 연료 및 물의 분사 기간에, 닫힘 상태로 되어 축압부 (71) 로부터 제 1 주수 펌프 (41) 에의 작동유의 공급을 정지시킨다. 이와 같은 제어 밸브 (45) 의 개폐 구동의 타이밍은, 제어부 (82) 에 의해서 제어된다.

상류측 주수 계통 (50) 은, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 의 상류측의 주수 위치에 물을 주입하기 위한 설비이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상류측 주수 계통 (50) 은, 제 2 주수 펌프 (51) 와, 상류측 주수관 (52a, 52b, 52c) 과, 역지 밸브 (54a, 54b, 54c) 와, 제어 밸브 (55) 를 구비한다.

제 2 주수 펌프 (51) 는, 본 실시형태에 관련된 주수 펌프의 일례이다. 상류측 주수관 (52a) 은, 일단부가 제 2 주수 펌프 (51) 의 제 1 토출구에 접속되며 또한 타단부가 역지 밸브 (24a) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 에 접속되어 있다. 제 2 주수 펌프 (51) 는, 상류측 주수관 (52a) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 에 물을 압송하고, 이로써, 연료 통로 (22) 의 상류측의 주수 위치 (즉, 제 2 주수 위치 (P2)) 에 물을 주입한다. 또, 상류측 주수관 (52b) 은, 일단부가 제 2 주수 펌프 (51) 의 제 2 토출구에 접속되며 또한 타단부가 역지 밸브 (도시 생략) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (20B) 의 연료 통로 (22) 에 접속되어 있다. 제 2 주수 펌프 (51) 는, 상기 연료 분사 밸브 (20A) 의 경우와 마찬가지로, 상류측 주수관 (52b) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20B) 의 연료 통로 (22) 의 제 2 주수 위치 (P2) 에 물을 주입한다. 또, 상류측 주수관 (52c) 은, 일단부가 제 2 주수 펌프 (51) 의 제 3 토출구에 접속되며 또한 타단부가 역지 밸브 (도시 생략) 를 개재하여 연료 분사 밸브 (20C) 의 연료 통로 (22) 에 접속되어 있다. 제 2 주수 펌프 (51) 는, 상기 연료 분사 밸브 (20A) 의 경우와 마찬가지로, 상류측 주수관 (52c) 등을 통해서, 연료 분사 밸브 (20C) 의 연료 통로 (22) 의 제 2 주수 위치 (P2) 에 물을 주입한다.

역지 밸브 (54a, 54b, 54c) 는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 상류측 주수관 (52a, 52b, 52c) 의 각 입구 단부 (제 2 주수 펌프 (51) 측의 단부) 에 각각 형성된다. 역지 밸브 (54a) 는, 제 2 주수 펌프 (51) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20A) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (54b) 는, 제 2 주수 펌프 (51) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20B) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (54c) 는, 제 2 주수 펌프 (51) 측으로부터 연료 분사 밸브 (20C) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다.

제어 밸브 (55) 는, 축압부 (71) 로부터 제 2 주수 펌프 (51) 에 대한 작동유의 공급을 제어한다. 제어 밸브 (55) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 분사 휴지 기간에, 열림 상태로 되어 축압부 (71) 내의 작동유를 제 2 주수 펌프 (51) 에 공급한다. 한편, 제어 밸브 (55) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 연료 및 물의 분사 기간에, 닫힘 상태로 되어 축압부 (71) 로부터 제 2 주수 펌프 (51) 에 대한 작동유의 공급을 정지시킨다. 이와 같은 제어 밸브 (55) 의 개폐 구동의 타이밍은, 제어부 (82) 에 의해서 제어된다.

물 공급 펌프 (61) 는, 제 1 주수 펌프 (41) 및 제 2 주수 펌프 (51) 에 토출 대상의 물을 공급하기 위한 펌프이다. 급수관 (62) 은, 일단부가 물 공급 펌프 (61) 에 접속되며 또한 타단측이 분기관 (62a, 62b) 으로 분기되어 있다. 급수관 (62) 의 일방의 분기관 (62a) 은, 역지 밸브 (63a) 를 개재하여 제 1 주수 펌프 (41) 에 접속되어 있다. 급수관 (62) 의 타방의 분기관 (62b) 은, 역지 밸브 (63b) 를 개재하여 제 2 주수 펌프 (51) 에 접속되어 있다. 물 공급 펌프 (61) 는, 급수관 (62) 의 분기관 (62a) 등을 통해서 제 1 주수 펌프 (41) 에 토출 대상의 물을 공급함과 함께, 급수관 (62) 의 분기관 (62b) 등을 통해서 제 2 주수 펌프 (51) 에 토출 대상의 물을 공급한다. 역지 밸브 (63a) 는, 물 공급 펌프 (61) 측으로부터 제 1 주수 펌프 (41) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다. 역지 밸브 (63b) 는, 물 공급 펌프 (61) 측으로부터 제 2 주수 펌프 (51) 측을 향하는 물의 유통을 가능하게 하고, 그 역류를 방지한다.

축압부 (71) 는, 연료 압송 계통 (30), 하류측 주수 계통 (40) 및 상류측 주수 계통 (50) 을 각각 작동시키는 작동유의 압력을 축적하는 것이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 축압부 (71) 는, 배관 등을 통해서 고압 펌프 (72) 로부터 토출 (압송) 된 작동유를 내부의 축압실에 저류하고, 이로써, 작동유의 압력을 축적한다. 이와 같이 축압부 (71) 에 축적되는 작동유의 압력은, 고압 펌프 (72) 로부터 축압부 (71) 에의 작동유의 토출량에 의해서 조정된다. 축압부 (71) 에 축적된 작동유의 압력은, 연료 분사 펌프 (31) 의 작동과, 제 1 주수 펌프 (41) 의 작동과, 제 2 주수 펌프 (51) 의 작동에 공용된다.

검출부 (81) 는, 선박용 디젤 엔진 (도시 생략) 의 크랭크 각도를 검출한다. 검출부 (81) 는, 시간의 경과에 수반하여 크랭크 각도를 검출하고, 그때마다, 검출된 크랭크 각도를 나타내는 전기 신호를 제어부 (82) 에 송신한다.

제어부 (82) 는, 검출부 (81) 로부터 전기 신호를 수신하고, 수신된 전기 신호에 나타내어지는 크랭크 각도가 소정의 회전 각도가 되는 타이밍에 열림 상태로 되도록, 연료 압송 계통 (30) 의 제어 밸브 (35) 의 개폐 구동을 제어한다. 제어부 (82) 는, 이 제어 밸브 (35) 의 개폐 구동의 제어를 통하여, 연료 분사 펌프 (31) 의 작동 타이밍, 즉, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 로부터 연소실에 대한 연료 및 물의 분사 타이밍을 제어한다. 이 분사 타이밍에서는, 연료 분사 펌프 (31) 로부터 압송된 연료와, 제 1 주수 펌프 (41) 로부터 토출된 물과, 제 2 주수 펌프 (51) 로부터 토출된 물이, 연료 분사 펌프 (31) 의 압송 작용에 의해서 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 로부터 연소실로 층상으로 분사된다. 그 후, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 및 연료 분사관 (32) 은, 분사되지 않고 남은 연료로 채워진 상태가 된다.

또, 제어부 (82) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 분사 휴지 기간에 있어서, 연료로 채워진 상태에 있는 상기 각 연료 통로 (22) 의 하류측의 주수 위치 (제 1 주수 위치 (P1)) 및 상류측의 주수 위치 (제 2 주수 위치 (P2)) 에 물이 각각 주입되도록, 제 1 주수 펌프 (41) 및 제 2 주수 펌프 (51) 의 작동 타이밍을 제어한다. 이 분사 휴지 기간에서는, 제 1 주수 펌프 (41) 로부터 토출된 물과, 제 2 주수 펌프 (51) 로부터 토출된 물이, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 에 잔존하는 연료의 압력 (연료 잔압) 보다 높은 압력으로, 이들 각 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 및 제 2 주수 위치 (P2) 에 각각 주입된다.

(주수 펌프의 구성)

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 구성에 대해서 설명한다. 도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 1 구성예를 나타내는 측단면 모식도이다. 도 3 은, 도 2 에 나타내는 주수 펌프의 A-A 선 단면 모식도이다. 아래에서는, 본 실시형태에 관련된 주수 펌프의 일례로서, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 물을 주입하기 위한 제 1 주수 펌프 (41) (도 1 참조) 가 예시된다. 또, 상기 서술한 제 2 주수 펌프 (51) 의 구성은, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 에 대한 주수 위치가 제 1 주수 펌프 (41) 와 상이한 (즉, 제 2 주수 위치 (P2) 인) 것 이외에, 제 1 주수 펌프 (41) 와 동일하다.

제 1 주수 펌프 (41) 는, 작동유의 압력을 이용하여 물을 토출하는 유압 구동식의 주수 펌프이다. 도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 주수 펌프 (41) 는, 물 실린더 (1) 와, 유압 실린더 (5) 와, 복수 (본 실시형태에서는 3 개) 의 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 와, 유압 피스톤부 (7) 와, 연결부 (8) 와, 탄성 지지부 (9) 를 구비한다.

물 실린더 (1) 는, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있는 중공의 원통상 부재이다. 상세하게는, 도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 물 실린더 (1) 는, 물을 토출하기 위한 내부 통로인 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 와, 이들 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 와 연속하는 내부 공간 (4) 을 갖는다.

물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는, 1 개의 실린더에 형성되는 복수의 연료 분사 밸브와 배관을 통해서 각각 연통하는 복수의 물 토출 통로의 일례이다. 도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는, 각각, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 가 왕복 방향으로 슬라이딩할 수 있는 형상 (예를 들어, 원통 형상) 으로 형성된다. 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는, 각각, 물 실린더 (1) 의 내부에 형성된 통로 (도시 생략) 를 통해서 공급된 토출 대상의 물을 일시 저류한다. 또, 도 2, 3 에는 도시되어 있지 않지만, 물 토출 통로 (2a) 의 토출구 (3a) (제 1 토출구) 에는, 도 1 에 나타낸 하류측 주수관 (42a) 이 접속되어 있다. 물 토출 통로 (2a) 는, 이 하류측 주수관 (42a) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20A) 와 연통한다. 물 토출 통로 (2b) 의 토출구 (3b) (제 2 토출구) 에는, 도 1 에 나타낸 하류측 주수관 (42b) 이 접속되어 있다. 물 토출 통로 (2b) 는, 이 하류측 주수관 (42b) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20B) 와 연통한다. 물 토출 통로 (2c) 의 토출구 (3c) (제 3 토출구) 에는, 도 1 에 나타낸 하류측 주수관 (42c) 이 접속되어 있다. 물 토출 통로 (2c) 는, 이 하류측 주수관 (42c) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20C) 와 연통한다. 이들 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 사이에서 동일한 연료 통로의 위치에 연통한다. 예를 들어, 물 토출 통로 (2a) 는, 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 연통한다. 이와 마찬가지로, 물 토출 통로 (2b) 는, 연료 분사 밸브 (20B) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 연통하고, 물 토출 통로 (2c) 는, 연료 분사 밸브 (20C) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 연통한다.

내부 공간 (4) 은, 1 개의 유압 피스톤부 (7) 의 작동에 수반하는 복수 (본 실시형태에서는 3 개) 의 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 왕복동을 가능하게 하기 위한 공간이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 내부 공간 (4) 에는, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 각 하측 부분과, 유압 피스톤부 (7) 의 상측 부분과, 이것들을 연결하는 연결부 (8) 가 왕복동 가능하게 수용된다.

유압 실린더 (5) 는, 유압 피스톤부 (7) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있는 중공의 원통상 부재이다. 상세하게는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유압 실린더 (5) 는, 유압 피스톤부 (7) 를 작동시키는 작동유를 받아 들이기 위한 작동유실 (5a) 을 갖는다. 작동유실 (5a) 은, 유압 피스톤부 (7) 를 왕복동 가능하게 수용할 수 있도록 형성된다. 또한, 유압 실린더 (5) 는, 장착 볼트 (10) 에 의해서 물 실린더 (1) 와 연결되어 있다. 또, 유압 실린더 (5) 의 하단부는, 도 1 에 나타낸 축압부 (71) 나 제어 밸브 (45) 등의 작동유 공급 설비에 장착된다.

물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브에 대해서, 복수의 물 토출 통로 내의 물을 가압하여 각각 토출하는 복수의 물 피스톤부의 일례이다. 본 실시형태에 있어서, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 예를 들어, 서로 동일한 직경을 갖는 피스톤으로서, 도 2, 3 에 나타내는 바와 같이, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 내에 왕복동 가능하게 각각 형성된다. 또한,「물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 각 직경이 서로 동일한」이란, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 각 직경이 제조 공차 내에 들어 있는 것을 의미한다. 물 피스톤부 (6a) 는, 물 토출 통로 (2a) 내를 슬라이딩하면서 피스톤축 방향 (도 2 의 지면 상하 방향) 으로 왕복동한다. 이 때, 물 피스톤부 (6a) 는, 물 토출 통로 (2a) 를 압축하는 방향으로 이동하여, 물 토출 통로 (2a) 내의 물을 토출하도록 가압한다. 물 피스톤부 (6b) 는, 물 토출 통로 (2b) 내를 슬라이딩하면서 피스톤축 방향으로 왕복동한다. 이 때, 물 피스톤부 (6b) 는, 물 토출 통로 (2b) 를 압축하는 방향으로 이동하여, 물 토출 통로 (2b) 내의 물을 토출하도록 가압한다. 물 피스톤부 (6c) 는, 물 토출 통로 (2c) 내를 슬라이딩하면서 피스톤축 방향으로 왕복동한다. 이 때, 물 피스톤부 (6c) 는, 물 토출 통로 (2c) 를 압축하는 방향으로 이동하여, 물 토출 통로 (2c) 내의 물을 토출하도록 가압한다. 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 이와 같이 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 내의 물을 가압하여 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 에 각각 토출한다.

유압 피스톤부 (7) 는, 작동유의 압력을 이용하여 작동하는 피스톤이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유압 피스톤부 (7) 는, 피스톤축 방향으로 왕복동할 수 있도록 유압 실린더 (5) 의 작동유실 (5a) 에 수용된다. 유압 피스톤부 (7) 는, 작동유실 (5a) 에 공급된 작동유의 압력을 이용하여, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 를 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 의 토출구 (3a, 3b, 3c) 측으로 각각 이동시킨다. 또, 유압 피스톤부 (7) 는, 작동유실 (5a) 로부터 작동유를 밀어 내면서 피스톤축 방향으로 이동 (하강) 하여, 작동 전의 원래의 위치로 복귀한다.

연결부 (8) 는, 복수의 물 피스톤부와 1 개의 유압 피스톤부를 연결하는 연결부의 일례이다. 상세하게는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연결부 (8) 는, 일단면에 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 하단부가 고정되며 또한 타단면에 유압 피스톤부 (7) 의 상단부가 고정되고, 이 구조에 의해서, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 와 유압 피스톤부 (7) 를 연결하여 일체화한다. 또, 연결부 (8) 는, 물 실린더 (1) 의 내부 공간 (4) 에 왕복동 가능하게 수용된다. 이 연결부 (8) 에 고정된 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 유압 피스톤부 (7) 와 일체가 되어 이동할 수 있는 상태로 된다.

탄성 지지부 (9) 는, 유압 피스톤부 (7) 를 소정의 방향으로 탄성 지지하는 것이다. 예를 들어, 탄성 지지부 (9) 는, 압축 스프링 또는 공기 스프링 등에 의해서 구성되고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 유압 실린더 (5) 의 상부에 형성된다. 탄성 지지부 (9) 에는, 유압 피스톤부 (7) 의 돌기부 (도시 생략) 가 배치되어 있다. 탄성 지지부 (9) 는, 이 돌기부에 탄성력을 부여함으로써, 작동유실 (5a) 로부터 작동유를 밀어내는 방향 (도 2 의 지면 하 방향) 으로 유압 피스톤부 (7) 를 탄성 지지한다.

(주수 펌프의 동작)

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작에 대해서 설명한다. 도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 아래에서는, 도 4 를 참조하면서, 본 실시형태에 관련된 주수 펌프의 동작의 일례로서, 상기 서술한 제 1 주수 펌프 (41) 의 동작을 설명한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 주수 펌프 (41) 는, 물의 토출을 행하기 전의 단계에 있어서, 유압 피스톤부 (7) 를 소정의 기준 위치에 위치시킨 상태 (상태 S1) 로 되어 있다. 이 때, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 에는, 도 1 에 나타낸 물 공급 펌프 (61) 로부터 급수관 (62) 등을 통해서 토출 대상의 물이 공급된다. 이로써, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는, 각각, 토출 대상의 물로 채워진 상태로 되어 있다.

계속해서, 제 1 주수 펌프 (41) 가 물의 토출을 행할 때, 유압 실린더 (5) 의 작동유실 (5a) 에는, 도 1 에 나타낸 축압부 (71) 로부터 제어 밸브 (45) 등을 통해서 작동유가 공급된다. 도 4 에 나타내는 상태 S2 와 같이, 유압 피스톤부 (7) 는, 작동유실 (5a) 내의 작동유의 압력을 받고, 이 작동유의 압력을 이용하여, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 의 토출구 (3a, 3b, 3c) 측으로 이동 (상승) 한다. 이 때, 유압 피스톤부 (7) 는, 탄성 지지부 (9) 의 탄성력에 저항하여 이동하면서, 연결부 (8) 와 함께 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 를 상기 토출구 (3a, 3b, 3c) 측으로 이동시킨다. 이로써, 유압 피스톤부 (7) 는, 이들 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 를, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 를 각각 압축하는 방향으로 서로 동일한 리프트량만큼 (바람직하게는, 동일한 용적만큼) 이동시킨다.

물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 상기 유압 피스톤부 (7) 의 작용에 의해서, 서로 이동량 (리프트량) 을 같게 하여 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 내를 각각 슬라이딩하면서, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 내의 물 (토출 대상의 물) 을 각각 가압한다. 물 토출 통로 (2a) 내의 물은, 물 피스톤부 (6a) 에 의해서 가압됨으로써, 토출구 (3a) 로부터, 도 1 에 나타낸 역지 밸브 (44a) 를 밀어서 열어 하류측 주수관 (42a) 내로 유입되고, 이 하류측 주수관 (42a) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20A) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입된다. 물 토출 통로 (2b) 내의 물은, 물 피스톤부 (6b) 에 의해서 가압됨으로써, 토출구 (3b) 로부터, 도 1 에 나타낸 역지 밸브 (44b) 를 밀어서 열어 하류측 주수관 (42b) 내로 유입되고, 이 하류측 주수관 (42b) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20B) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입된다. 물 토출 통로 (2c) 내의 물은, 물 피스톤부 (6c) 에 의해서 가압됨으로써, 토출구 (3c) 로부터, 도 1 에 나타낸 역지 밸브 (44c) 를 밀어서 열어 하류측 주수관 (42c) 내로 유입되고, 이 하류측 주수관 (42c) 을 통해서 연료 분사 밸브 (20C) 의 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에 주입된다.

이와 같은 제 1 주수 펌프 (41) 에 의한 물의 토출은, 작동유실 (5a) 에 작동유가 공급되고 있는 기간, 즉, 작동유의 압력을 이용하여 유압 피스톤부 (7) 가 토출구 (3a, 3b, 3c) 측으로 이동하고 있는 기간에, 계속해서 행해진다. 여기서, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 에 공통되는 1 개의 유압 피스톤부 (7) 의 작용에 의해서, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 의 각 리프트량 (바람직하게는 이동 용적) 은, 강제적으로 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 사이에서 동일해진다. 이 결과, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 로부터의 각 물의 토출량은, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 사이에서의 편차 (편중) 가 억제되어, 서로 동일한 양으로 하는 것이 가능해진다. 즉, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 로부터 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로 (22) 의 제 1 주수 위치 (P1) 에는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 사이에서의 연료 잔압의 편차 (고저의 차) 에 의하지 않고, 주수량의 편차가 억제되어 서로 동일한 양의 물이 주입될 수 있다. 이 결과, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 로부터 1 개의 실린더 내의 연소실에는, 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 사이에서 서로 동일한 양의 연료와 물을 층상으로 분사하는 것이 가능해진다.

그 후, 작동유실 (5a) 내에 대한 작동유의 공급이 정지되었을 경우, 제 1 주수 펌프 (41) 에 의한 1 회분의 물의 토출이 종료된다. 이 때, 유압 피스톤부 (7) 는, 탄성 지지부 (9) 의 탄성력에 의해서, 작동유실 (5a) 내의 작동유 (상기 서술한 물의 토출에 이용된 후의 작동유) 를 작동유실 (5a) 로부터 유압 실린더 (5) 의 외부로 밀어내면서, 현재의 리프트 위치로부터 원래의 기준 위치로 이동한다. 이 유압 피스톤부 (7) 의 이동에 수반하여, 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 는, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 의 압축 (물의 가압) 을 해제하는 방향으로 연결부 (8) 와 함께 이동하여, 도 4 에 나타내는 상태 S1 과 같이, 물의 토출이 행해지기 전의 위치로 복귀한다. 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 에는, 물 공급 펌프 (61) 로부터 급수관 (62) 등을 통해서 토출 대상의 물이 공급되고, 이로써, 물 토출 통로 (2a, 2b, 2c) 는 토출 대상의 물로 채워진 상태로 돌아간다.

이상, 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프에서는, 1 개의 실린더에 형성되는 복수의 연료 분사 밸브와 배관을 통해서 각각 연통하는 복수의 물 토출 통로를 형성하고, 상기 복수의 물 토출 통로 내에 복수의 물 피스톤부를 왕복동 가능하게 각각 형성하고, 상기 복수의 물 피스톤부를, 작동유의 압력을 이용하여 작동하는 유압 피스톤부에 의해서 상기 복수의 물 토출 통로의 토출구측으로 이동시키고, 이 유압 피스톤부의 작용에 의해서, 상기 복수의 물 피스톤부가, 상기 복수의 물 토출 통로 내의 물을 가압하여 상기 복수의 연료 분사 밸브에 각각 토출하도록 하고 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 상기 복수의 물 피스톤부와 상기 유압 피스톤부를 연결부에 의해서 연결하고, 이로써, 상기 복수의 물 피스톤부가, 상기 유압 피스톤부와 일체가 되어 이동하도록 하고 있다.

이 때문에, 1 개의 유압 피스톤부의 작동에 의해서, 상기 복수의 물 피스톤부를 서로 리프트량을 같게 한 상태에서 왕복동시킬 수 있다. 이로써, 상기 복수의 물 피스톤부를, 상기 복수의 물 토출 통로를 각각 압축하는 방향으로 서로 동일한 용적만큼 이동시킬 수 있다. 이 결과, 상기 복수의 물 토출 통로 사이에서의 각 물의 토출량의 편차를 억제할 수 있는 점에서, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브에 대한 주수를 간이한 주수 기구의 구성으로 행할 수 있음과 함께, 이들 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편차를 억제할 수 있다.

나아가서는, 선박용 디젤 엔진의 1 사이클당 복수의 연료 분사 밸브로부터 연소실에 분사되는 연료의 분사량의, 당해 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 편차를 억제할 수 있다. 이로써, 연소실 내에서의 연료 연소시의 화염 길이나 발생 열량의 편차를 억제할 수 있는 점에서, 실린더 또는 피스톤 등의 연소실에 관련하는 부품의 마모량의 편차를 억제함과 함께, 선박용 디젤 엔진의 연소 효율의 저하를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 실시형태에 관련된 주수 펌프에서는, 1 개의 유압 피스톤부의 작동에 의해서 복수의 물 피스톤부를 왕복동시키고 있기 때문에, 당해 유압 피스톤부의 리프트량을 제어함으로써, 이들 복수의 물 피스톤부의 리프트량을 일괄적으로 제어할 수 있다. 이 때문에, 이들 복수의 물 피스톤부의 리프트량을 서로 같게 하기 위한 제어를 간이한 구성으로 행할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 1 개의 실린더에 형성되는 3 개의 연료 분사 밸브 (20A, 20B, 20C) 의 각 연료 통로에 물을 주입하는 주수 펌프를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 1 개의 실린더에 형성된 2 이상 (복수) 의 연료 분사 밸브의 각 연료 통로에 물을 각각 주입하는 것이어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는, 1 개의 유압 피스톤부 (7) 의 작용에 의해서 3 개의 물 피스톤부 (6a, 6b, 6c) 를 동작시키는 주수 펌프를 예시했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 1 개의 유압 피스톤부의 작용에 의해서 2 이상 (복수) 의 물 피스톤부를 동작시키는 것이어도 된다. 즉, 본 발명에 있어서, 물 피스톤부 및 물 토출 통로의 각 개수는, 1 개의 실린더에 형성된 주수 대상의 연료 분사 밸브의 개수에 맞추어 설정되어도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에 의해서 본 발명이 한정되는 것이 아니고, 상기 서술한 각 구성 요소를 적절히 조합하여 구성한 것도 본 발명에 포함된다. 그 밖에, 상기 서술한 실시형태에 기초하여 당업자 등에 의해서 행해지는 다른 실시형태, 실시예 및 운용 기술들은 모두 본 발명의 범주에 포함된다.

이상과 같이, 본 발명에 관련된 주수 펌프는, 연료 분사 밸브에 대한 주수에 유용하고, 특히, 1 개의 실린더에 형성된 복수의 연료 분사 밸브에 대한 주수를 행함과 함께, 이들 복수의 연료 분사 밸브 사이에서의 주수량의 편차를 억제할 수 있는 주수 펌프에 적합하다.

1 : 물 실린더
2a, 2b, 2c : 물 토출 통로
3a, 3b, 3c : 토출구
4 : 내부 공간
5 : 유압 실린더
5a : 작동유실
6a, 6b, 6c : 물 피스톤부
7 : 유압 피스톤부
8 : 연결부
9 : 탄성 지지부
10 : 장착 볼트
20A, 20B, 20C : 연료 분사 밸브
21 : 분사구
22 : 연료 통로
23 : 내부 통로
24a, 24b : 역지 밸브
30 : 연료 압송 계통
31 : 연료 분사 펌프
32 : 연료 분사관
32a, 32b, 32c : 분기관
33 : 분기부
35 : 제어 밸브
40 : 하류측 주수 계통
41 : 제 1 주수 펌프
42a, 42b, 42c : 하류측 주수관
44a, 44b, 44c : 역지 밸브
45 : 제어 밸브
50 : 상류측 주수 계통
51 : 제 2 주수 펌프
52a, 52b, 52c : 상류측 주수관
54a, 54b, 54c : 역지 밸브
55 : 제어 밸브
61 : 물 공급 펌프
62 : 급수관
62a, 62b : 분기관
63a, 63b : 역지 밸브
71 : 축압부
72 : 고압 펌프
81 : 검출부
82 : 제어부
100 : 연료 분사 계통
P1 : 제 1 주수 위치
P2 : 제 2 주수 위치

Claims

선박용 디젤 엔진의 1 개의 실린더에 형성되는 복수의 연료 분사 밸브와 배관을 통해서 각각 연통하는 복수의 물 토출 통로를 갖는 물 실린더와,
상기 복수의 물 토출 통로 내에 왕복동 가능하게 각각 형성되고, 상기 복수의 물 토출 통로 내의 물을 가압하여 상기 복수의 연료 분사 밸브로 각각 토출하는 복수의 물 피스톤부와,
작동유의 압력을 이용하여, 상기 복수의 물 피스톤부를 상기 복수의 물 토출 통로의 토출구측으로 이동시키는 유압 피스톤부와,
상기 복수의 물 피스톤부와 상기 유압 피스톤부를 연결하는 연결부와,
상기 유압 피스톤부를 왕복동 가능하게 수용하여 상기 작동유를 받아 들이는 작동유실을 갖고, 상기 물 실린더와 연결되어 있는 유압 실린더를 구비하고,
상기 물 실린더는, 상기 복수의 물 토출 통로와 연속하는 내부 공간을 갖고, 상기 내부 공간에 상기 연결부를 왕복동 가능하게 수용하고,
상기 복수의 물 피스톤부는, 상기 유압 피스톤부와 일체가 되어 이동하는 것을 특징으로 하는 주수 펌프.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 물 토출 통로는, 상기 복수의 연료 분사 밸브의 사이에서 동일한 연료 통로의 위치에 연통하는 것을 특징으로 하는 주수 펌프.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 물 피스톤부는, 서로 동일한 직경을 갖는 피스톤인 것을 특징으로 하는 주수 펌프.
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